Ads 230 x 230

Thursday, December 2, 2010

CD & DVD & HD_DVD & Blu_ray

Posted by: , 0 comments

حقائق واساسيات
اول ظهور للdvd كان عام 1997 وكانت تلك الحروف اختصار لــdigital video disk وذلك لانه كان مصمما كوسط لنقل وتخزين الافلام الرقميه
ولكن بعد الانتشار الكبير والشهره فتم تطويره واستخدامه فى التطبيقات البصريه فاصبح يحمل الاسم digital versatile disk او قرص رقمى متنوع وللذلك تسميه dvd ظلت كما هى

اذن كيف استطاعوا ان يحصلوا على سبعه اضعاف القرص المدمج العادى على قرص له الابعاد نفسها ؟؟
الاجابه :
ببساطة تكمن الفكرة في تصغير أبعاد العناصر المكونة للبيانات، ولتوضيح تلك الفكرة فإننا نحتاج الى فهم تركيب قرص الـ DVD وكيف تتم كتابة البيانات عليه وكيف تتم قرأتها،

تتكون قرص الـ DVD من عدة طبقات من البلاستيك بسمك إجمالي قدره 1.2 مم تعرف باسم polycarbonate وعلى هذه الطبقة يوجد طبقة رقيقة من الألومنيوم اللامع بسمك 1.25 نانومتر مغطاة بطبقة حماية من مادة lacquer.ويمكن ان نحصل على قرص DVD بطبقة مفردة أو بطبقة مزدوجة كما هو موضح في الشكل مقاطع لتكوين قرص DVD.

كل طبقة من طبقات قرص الـ DVD تحتوي على مسار حلزوني لتخزين البيانات ويبدأ هذا المسار من الداخل إلى الخارج. وبهذه الطريقة يمكن ان نحصل على قرص DVD بنصف قطر سمكه 12 سم اذا كان ذلك مطلوباً.

وبالنظر تحت المجهر الإلكتروني لتكبير سطح الـ DVD والتعرف على شكل هذه المسارات اللولبية التي تحتوي على البيانات نجدها تظهر كما في الشكل أدناه على صورة مرتفعات Bits عرضها لايتجاوز 320 نانومتر وارتفاعها 120 نانومتر ويفصل بين المسار والذي
يليه مسافة تبلغ 740 نانومتر وهذه مساحات متناهية في الصغر وللتوضيح أكثر نفترض أننا قمنا تحويل المسار اللولبي إلى مسار مستقيم سنحصل على شريط عرضه 320 نانومتر وطوله يتجاوز الـ 12 كيلومتر!! ولقراءة هذه المعلومات نحتاج إلى جهاز خاص هو جهاز الـ DVD player اي مشغل اقراص الديفيدي

من الأرقام المتناهيه في الصغر نستنتج كم هي حجم البيانات الرقمية التي يمكن تخزينها على قرص DVD وهذا للنوع المكون من طبقة واحدة اما قرص الDVD المكون من طبقتين على وجهي الاسطوانة فإنه يمكن ان نصف طول المسار الحلزوني الذي تسجل عليه المعلومات بـ 48 كيلومتر!


مشغل الاقراص CD
كيف يعمل جهاز السي دي


انتشر استخدام السي دي CD ليحل محل اشرطة الكاسيت المغناطيسية لما تمتاز به هذه التكنولوجيا من ميزات اهمها سعتها التخزينية الكبيرة وجودة المادة المخزنة عليها وعمرها الأفتراضي الطويل، الـ CD متعددة الاستخدامات حيث يمكن استخدامها لتخزين مواد سمعية أو معلومات، ولأهمية هذا الموضوع سنقوم بتوضيح فكرة عمل اقراص السي دي وجهاز قراءة وكتابة هذه الاقراص.
جاءت تسميتها بهذا الاسم (سي دي) من أول أحرف للاسم الإنجليزي
Compact Disk
سي دي CD
السعة التخزينية لأقراص السي دي
يمكن تخزين ما يقارب 74 دقيقة من المعلومات الصوتية على القرص الواحد، وهذا يعادل 740 ميجابيت من المعلومات على القرص الذي يبلغ قطره 12 سم، مما يعني أن المساحة المخصصة لكل بايت على القرص يجب أن تكون متناهية الصغر وبدراسة تركيب قرص لسي دي يمكن فهم كيف يمكن تخزين هذا الكم الهائل من المعلومات على المساحة الصغيرة نسبياً.
مكونات قرص السي دي
يتكون السي دي من البلاستيك بسمك قدره 1.2 مم تعرف باسم polycarbonate وعلى هذه الطبقة يوجد طبقة رقيقة من الألومنيوم اللامع بسمك 1.25 نانومتر مغطاة بطبقة حماية من مادة الاكريلاك acrylic كما في الشكل.



السي دي يحتوي على مسار متصل من البيانات في شكل لولبي يبدأ من الداخل إلى الخارج، وهذا يعني أنه بالامكان تقليل قطر السي دي عن 12 سم إذا رغبنا في ذلك. وفي الحقيقة يوجد بطاقات بحجم بطاقة business cards يمكن وضعها في جهاز قارئ السي دي وتحتوي على بيانات بسعة تخزينية قدرها 2 ميجابيت

وبالنظر تحت المجهر على شكل هذه المسارات اللولبية التي تحتوي على البيانات نجدها تظهر كما في الشكل المقابل على صورة مرتفعات Bits عرضها لايتجاوز 0.5 ميكرون وارتفاعها 125 نانومتر ويفصل بين المسار والذي يليه مسافة تبلغ 1.6 ميكرون. وهذه مساحات متناهية في الصغر وللتوضيح أكثر نفترض أننا قمنا تحويل المسار اللولبي إلى مسار مستقيم سنحصل على شريط عرضه 0.5ميكرون وطوله يتجاوز الـ 5 كيلومتر!! ولقراءة هذه المعلومات نحتاج إلى جهاز خاص هو جهاز الـ CD ROM Drive.

مشغل اقراص الـ CD
يقوم جهاز مشغل أقراص السي دي بالبحث عن المعلومات المخزنة في صورة Bits على المسارات اللولبية سابقة الذكر وقراءتها وهذا يتطلب دقة عالية. ويمكن تقسيم مشغل اقراص السي دي إلى ثلاثة اقسام رئيسية هي:

  • الموتور: يقوم بتدوير قرص السي دي والتحكم بسرعته التي تتراوح من 200-500 دورة في الدقيقة.
  • الليزر: وهو الاداة المستخدمة لقراءة البيانات من القرص.
  • الباحث: وهو الذي يقوم بتوجيه شعاع الليزر على المسارات المخصصة للبيانات بدقة فائقة.
كما تجدر الاشارة إلى أن مشغل الأقراص يحتوي على قطع الكترونية تقوم بتحويل البيانات المخزنة في صورة رقمية Digital إلى اشارة تناظرية Analogue كما هو الحال في استخدامه لسماع الموسيقى أو لنقل البيانات إلى الكمبيوتر.


إن الوظيفة الاساسية لمشغل اقراص السي دي هي تركيز أشعة الليزر على المسارات التي تحتوي البيانات، حيث تنفذ أشعة الليزر من الطبقة البلاستيكية لتسقط على طبقة الألومنيوم العاكس، وحيث أن المسارات تحتوي على البيانات على شكل Bits متقطعة مما يسبب في اختلاف انعكاس شعاع الليزر على هذه المناطق والمناطق التي لاتحتوي على البيانات وبالتالي يكون الشعاع المنعكس عبارة عن نبضات متقطعة هي بمثابة 0 , 1 هذه النبضات المتقطعة يقرأها فوتوديود يحول النبضات الضوئية إلى تيار كهربي. تقوم اجهزة الكترونية في مشغل اقراص السي دي بتفسير هذه التيارات الكهربية الناتجة من الـ Bits المخزنة على القرص وتحويلها إلى معلومات.


من المهم التحكم في موقع شعاع الليزر على المسار اللولبي خلال دوران القرص المرن وهذا يتم من خلال موتور خاص مبرمج لتحريك الليزر بسرعات تتناسب مع سرعة دوران البيانات على القرص حيث أن سرعة تدفق البيانات تساوي حاصل ضرب السرعة الزاوية للقرص في نصف قطر المسار. ولهذا يجب على الموتور المتحكم في تحريك الليزر أن يتباطأ كلما اتجهنا من المسار الداخلي إلى المسار الخارجي. لنحافظ على معدل تدفق ثابت للبيانات.


شكل البيانات المخزنة على السي دي
يستطيع كل شخص ان يخزن البيانات التي يريدها على قرص السي دي إذا امتلك جهاز قراءة وكتابة وكل ما عليه هو تحديد نوع البيانات اذا كانت بيانات كمبيوتر CD-ROM أو موسيقى CD-DA فيقوم البرنامج بعملية الكتابة دون تدخل منا ولكن هذه العملية البسيطة تخفي تعقيدات بحاجة إلى متخصص لفهم ألية تخزين البيانات على السي دي وهذا ما يعرف بألية التشفير data encoding methodology. والتي يجب أن تراعى النقاط التالية:

  • توجيه الليزر بين مناطق البيانات المخزنة مثل بداية المقطوعة الموسقية ونهايتها والمقطوعة التي تليها.
  • أن يتضمن التشفير كاشف للخطأ الناجم عن الخطأ في تفسير بعض الـ Bits وهذا مايعرف بـ error-correcting codes.
  • الخدوش التي قد تحدث عن الاستخدام الخاطئ لقرص السي دي مما ينتج عنه انقطاع في تدفق البيانات.

مشغل الاقراص dvd

قوم جهاز مشغل أقراص DVD بالبحث عن المعلومات المخزنة في صورة Bits على المسارات اللولبية سابقة الذكر وقراءتها وهذا يتطلب دقة عالية. ويمكن تقسيم مشغل اقراص السي دي إلى ثلاثة اقسام رئيسية هي:

الموتور: يقوم بتدوير قرص السي دي والتحكم بسرعته التي تتراوح من 200-500 دورة في الدقيقة.

الليزر والعدسة: وهو الاداة المستخدمة لقراءة البيانات من القرص حيث تعمل العدسة على تركيز اشعة الليزر على القرص ويمتاز شعاع الليزر بقصر طوله الموجي (780 نانومتر) ليتمكن من قراءة البيانات الدقيقة على القرص.

الباحث: وهو الذي يقوم بتوجيه شعاع الليزر على المسارات المخصصة للبيانات بدقة فائقة.

كما تجدر الاشارة إلى أن مشغل الأقراص يحتوي على قطع الكترونيةتشكل كمبيوتر لتقوم بتحويل البيانات المخزنة في صورة رقمية Digital مشفرة إلى اشارة تناظريةAnalogue .

تجدر الاشاره الى ان الوظيفه الاساسيه لمشغل الاقراص هى تركيز اشعه الليزر على المسارات التى تحوى البيانات حيث تنفد من الطبقه البلاستيكيه لتسقط على طبقه الالومنيوم العاكسه وحيث ان المسارات نكون على شكل bits متقطعه مما يؤدى الى اختلاف انعكاس شعاع اليزر عند شقوطه على منطقه فيها معلومات ومنطقه خاليه ويترجم ذلك عن طريق نبضات متقطعه هى بمثابه 0و1


================================================================

بعد النجاح الكبير لتقنيه DVD والتي بدأت عام 1996 وبعد أن تم فك الشفرة التي تحمي هذه التقنية .. وجد صناع الملتيميديا أنهم بحاجة لمقاييس جديدة لعرض الفيديو ...

بحيث يكون هذا المقياس توجد به حماية اكبر من ال DVD .. وأيضا بالإمكان تخزين مساحة أكبر على الأقراص ...

وهناك أيضا سبب مهم وهو ان resolution ال dvd بأبعاد (((( 480 * 720 )))) فمع ظهور التلفزيونات الجديدة والمتطورة والتي تسمى HDTV وهذه التلفزيونات تعرض الصورة بدقه عالية جدا و بأبعاد (((1920*1080 )))

ولذلك تحتاج هذه الدقة العالية لسعات اكبر في التخزين تتعدى المساحة القصوى في DVD ..



و كان ظهور تقنيتي HD-DVD & blu-ray

ولكن سأتحدث بداية عن الاختصار (( HD )) ...هو اختصار لكلمة high definition والتي تعني الدقة العالية



تقنية blu-ray:

(((( التقنيات الحديثة HD_DVD &


هذه التقنية بدأت في عام 2002 من خلال اتحاد مجموعة من الشركات على هذا المشروع .. وهذه الشركات تقودهم شركة سوني العريقة ...

(Blu-ray) : تستعمل تقنية الليزر الأزرق ذي الطول الموجي (( 405 nm )) الذي يعتبر أدق من الليزر الأحمر ذي الطول الموجي (( 650 nm)) المستعمل في الأقراص المضغوطة و أقراص الديفيدي،فتمكننا من تخزين قدر أكبر من المعلومات في الوجه الواحد ،حيث تقرر أن تدعمه بعض الأجهزة القادمة القوية مثل البلايستيشن 3

واسطوانات تقنيه blu-ray تستطيع التخزين بمساحة قدرها ((25 )) قيقا بايت أو ساعتين من HD-TV صوتا" وصورة" مشفرا" على هيئة MPEG-2للتخزين على الوجه الواحد..... و تكون سرعة النقل 1x تصل إلى 36 ميقا بت في الثانية ...

و توجد اقراص أخرى ذات سعة و سرعة أكبرتستطيع التخزين بمساحة (( 54 )) قيقا بايت لثنائي الطبقة . وتكون سرعة النقل 2x تصل إلى 74 ميقا بت في الثانية


الجدير بالذكر أن شركة TDK استطاعت تصنيع اسطوانة blu-ray بمساحة 100 قيقا بايت .


سيتوفر القرص بثلاثة أنواع :


BD_ROM1[COLOR="DarkGreen"] : وهذا النوع سيكون مخصصا" للقراءة فقط . مثل الألعاب و الأفلام .......
2) BD_R : و هذا النوع يكون خاليا" و يمكنك التسجيل عليه ..........
3) BD_RW : و هذا النوع يمكنك أن تمسح البيانات الموجودة عليه و أن تقوم بالتسجيل عليه من جديد و لكن هذا لن يكون اكثر من خمس مرات .....
[/

ميزات هذه الأقراص :

توفر مساحة ضخمه يسيل لها لعاب الشركات .. خصوصا شركات هوليود والتي تهتم بنشر الأفلام في اعلى دقه ووضوح ...


عيوب هذه التقنية :

1) اكبر عيوب تقنية blu-ray .. هو أن كلفة إنتاجها كبير .. والشركات دائما تبحث عن الكلفة الأقل ...

2) لن يتمكن القرص من الاتصال بالانترنت و ذلك لمنع عمليات القرصنة و بذلك ستكون ملفاتك في امان و لن يمكنك نقل جهازك الى القرص .

3) لن نتمكن من تغير نظام الملفات على القرص و بذلك سيكون ثابتا" وذلك بسبب وجود ميزة تدعى ImageConstraint Token تختصر ب ICT وظيفتها أن الجزء المحفوظ على القرص تدع نظامه ثابت كما سيكون هناك النظام AACScopy-protection system و ستدعم نظام CSS الموجود في الأفلام

فكرة رائعة :

يطور قرص البلوراي من طرف JVC و ينتظر أن يصادق عليه تحت اسم Blu-Ray Disc مما يمكن من قراءة أقراص البلوراي في قارءات الديفيدي العادية ، حيث سيخير المشتري بين دقة شاشة عادية أو عالية الجودة تبعا للأجهزة المستعملة حيث أن المستعمل الذي يملك جهاز ديفيدي عادي سيشاهد الفيلم مع دقة شاشة عادية ثم دقة عالية عند شراءه قارئ البلو-راي .



تقنية HD-DVD :

(((( التقنيات الحديثة HD_DVD &


هذه التقنية بدأت عام 2003 من خلال اتحاد مجموعة من الشركات تقودهم شركة توشيبا ...
HD- DVD أو أسطوانات الفيديو الرقمية فائقة الدقة هي هيئة أقراص بصرية عالية الكثافة مصممة لتخزين المعلومات وأفلام الفيديو عالية الدقة. يعتبر هذا النوع الهيئة التالية للدي في دي وهو ينافس أقراص بلو راي والذي يعتبر نوع آخر من هيئات التخزين للملفات الضخمة.

تستخدم HD DVD ليزر لونه بنفسجي أو أزرق. يدعم HD DVD أنظمة ترميز الفيديو الأكثر تقدماً مثل H.264 و VC-1، علاوة على MPEG-2 الذي يستخدم في الدي في دي.


تأتي هذه التقنية بمساحة (( 15 )) قيقا بايت للقرص ذي الطبقة الواحدة. يمكن للقرص ذي سعة 15 غيغابايت أن يخزن فيلماً فائق الوضوح مدته أربع ساعات في أحد الطبقتين.


و بمساحة (( 30 )) قيقا بايت لثنائي الطبقة .. وذكر أيضا انه بالإمكان رفع المساحة إلى (( 45 )) قيقا بايت


وتوجد سرعتان للنقل الملفات الأولى (( 1 ((x و هي 36 ميقا بت في الثانية ...
و الثانية (( 2 X )) وهي 72 ميغا بت في الثانية



(((( التقنيات الحديثة HD_DVD & ولكن هنا توجد طبقة ثالثة .....؟؟؟؟؟؟؟؟؟!!!!!!!!!!!!

نعم طبقة ثالثة و يكون القرص بمساحة (( 51 )) قيقا بايت




ما هو المميز بين التقنيتين :

صحيح أن المساحة في hd-dvd اقل من مساحة.. ولكن ما يميز هذه التقنية أن إنتاجها غير مكلف مثل عمليه إنتاج blu-ray...

عيب تقنية ال HD DVD :

هو أن نظام الحماية ما هو إلا نظام مطور من نظام حماية DVD .. وبذلك احتمال كسره بكل سهولة وقد حصل هذا الامر

و هنا ايضا" سيتوفر القرص بثلاثة أنواع :


1) للقراءة فقط (HD DVD-ROM)
2) للتسجيل مرة واحدة (HD DVD-R)
3) الأقراص القابلة لإعادة التسجيل (HD DVD-RW)





مراجع

مزيد من المعلومات تجدها في المواقع التالية:

How Analog-digital Recording Works

What is a MiniDisc and how does it differ from a CD?

What happens if I touch the surface of a CD?

How do CD-Rs work?

CD Manufacturing

Scientific American: Compact Disc Player



Slideshow

 
صفحات مبعــثرة كسرت حاجز الصمـت لتحكي
متعة الحياة أن تعمل عملا لم يسبقك إليه أحد ولم يتوقعه الآخرون.................. Its just another way to unlock ur potential representing my internists with other. By sniffing the web u might see several info.,instructions and details. here i collect similar and simplify them to u, cutting out from my time, efforts even i create my unique posts